【正文】 Ilix系統(tǒng)上運行，包括FreeBSD，SunOS 4，Solaris 2，BSD／OS，Linux，OSF等：它的速度要超過主流的Web服務(wù)器(Apache，NCSA，Netscape)，在高負載情況下，它要快的多；它力圖保護主機不受到攻擊，不中斷服務(wù)器。td類似于ligd，對于并發(fā)請求不使用fork來派生子進程處理，而是采用多路復(fù)用(Multiplex)技術(shù)來實現(xiàn)。因此效能很好，同時它還具有基于URL的文件流量限制的特點，非常方便地控制下載流量。比如Apache就必須使用插件實現(xiàn)流量控制，效率較td低。4)sdsd是一個輕量級的Web Server，具有比td更豐富的功能特性，支持CGI、SSL、cookie、MD5認證，還能嵌入到現(xiàn)有的軟件里。最吸引人的是不需要配置文件。由于sd可以嵌入其他軟件，因此可以很容易的開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的Web Server，官方網(wǎng)站上稱sd如果使用uclibe/dielibe(1ibc的簡化子集)則開銷將非常低。5)boaboa是一個運行于Unix或Linux下的小巧高效的Web服務(wù)器，是非常適合于嵌入式系統(tǒng)的單任務(wù)HTTP服務(wù)器，源代碼開放、支持CGI。boa不能同時進行多用的請求處理，只能依次完成用戶的請求，不會fork出新的進程來處理并發(fā)連接請求。但boa能夠為CGI程序fork出一個進程來執(zhí)行，boa的設(shè)計目標是快速和安全，在其官方網(wǎng)站公布的性能測試中，boa的性能要好于Apaehe服務(wù)器。根據(jù)上述服務(wù)器的特點可知，td和Boa都支持認證、CGI等，功能都比較全。若需提高系統(tǒng)的安全性，需要與用戶快速交互，例如數(shù)據(jù)查詢、實時狀態(tài)查詢等，必須使用動態(tài)Web技術(shù)，則可以選擇這兩種服務(wù)器之一來實現(xiàn)。本系統(tǒng)選用快速安全的Boa服務(wù)器。Boa服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)如圖4．1所示：Web瀏覽器HTTP協(xié)議文件系統(tǒng)配置文件CGI嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序嵌入式Linux嵌入式設(shè)備靜態(tài)Web頁面 Boa的移植和配置1．Boa的移植。具體過程如下：1)生成Makefiletar xzf cd ./configure2)修改Makefile原始值：CC=gccCPP=gccE修改后：CC==/usr/local/arm/CPP=/usr/local／arm／／bin／armlinuxgccE注意，。3)編譯makearmlinuxstrip boa2．Boa的配置完成Boa的配置，使其能夠支持CGI程序的執(zhí)行。在/etc目錄下新建一個boa目錄，3．準備文件燒寫到開發(fā)板boa可執(zhí)行文件加入到文件系統(tǒng)中，／/下。4．重新編譯內(nèi)核下載到開發(fā)板啟動Boa Web Server，然后可以通過IE訪問自己的網(wǎng)頁了，板子設(shè)置自啟動Boa Web Server，可修改文件，運行腳本中增加行：boa或者boac/home/d/﹠(CGI)技術(shù)CGI(Commnon Gateway Interface公共網(wǎng)關(guān)接口)是外部應(yīng)用擴展應(yīng)用程序與WWW服務(wù)器交互的一個標準接口。按照CGI標準編寫的外部擴展應(yīng)用程序可以處理客戶端瀏覽器輸入的數(shù)據(jù)，從而完成客戶端與服務(wù)器的交互操作。而CGI規(guī)范就定義了Web服務(wù)器如何向擴展應(yīng)用程序發(fā)送消息，在收到擴展應(yīng)用程序的信息后又如何進行處理等內(nèi)容。通過CGI可以為靜態(tài)的HTML網(wǎng)頁提供其無法實現(xiàn)的功能，比如搜索引擎、基于Web的數(shù)據(jù)庫訪問等。這里的Web服務(wù)器也就是運行有Web服務(wù)器軟件的機器，如MierosofI公司的IIS服務(wù)器軟件(Intemation Information Server)。服務(wù)器軟件的主要作用是接受客戶端的信息和發(fā)送信息給客戶端。而CGI技術(shù)是建立在服務(wù)器之上的技術(shù)，它是一段程序，通過它，Web服務(wù)器可以給客戶端返回動態(tài)信息。一個簡單的靜態(tài)HTML文本，沒有交互后臺程序，它總是保持一種狀態(tài)不會發(fā)生變化，而CGI是可以實時運行的應(yīng)用程序，隨時響應(yīng)服務(wù)器發(fā)給它的客戶端請求，執(zhí)行請求后，通過服務(wù)器端再返回信息給客戶端。CGI程序的工作原理是客戶端的用戶通過瀏覽器完成輸入工作后，向服務(wù)器發(fā)出HTTP請求(稱為CGI請求)，服務(wù)器守護進程接收到該請求后，就創(chuàng)建一個子進程(稱為CGI進程)。該CGI子進程將CGI請求的有關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置成環(huán)境變量，在CGI程序與服務(wù)器間建立兩條數(shù)據(jù)通道(標準I/O)，然后啟動URL指定的CGI程序。子進程通過標準輸出流將處理結(jié)果傳遞給服務(wù)器守護進程，守護進程再將處理結(jié)果作為應(yīng)答消息回送到客戶端Web瀏覽器 提交CGI處理 返回結(jié)果Web服務(wù)器BOACGI程序客戶機方服務(wù)器方 訪問一個CGI程序的過程如下：1)瀏覽器請求CGI腳本的URL(通常通過HTML表單和超鏈接)。2)瀏覽器與Web服務(wù)器建立連接后，Web服務(wù)器收到HTTP請求，判定為CGI程序，則執(zhí)行該CGI腳本。3)如果HTTP請求方法是POST，CGI程序從標準輸入讀取瀏覽器發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容；如果HTTP請求方法是GET，CGI程序從環(huán)境變量QUERYSTRING中獲取瀏覽器發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容。4)CGI程序根據(jù)瀏覽者輸入的內(nèi)容進行相應(yīng)的操作，標準輸出CGI程序生成的結(jié)果。該操作可以是計算數(shù)值，查詢數(shù)據(jù)庫，或者與服務(wù)器上的別的程序相連接。5)Web服務(wù)器在收到的結(jié)果上附加狀態(tài)和頭信息，將結(jié)果傳遞給瀏覽器。一個CGI程序的基本框架一般都具有從上到下的線性結(jié)構(gòu)，程序只是按照一定的流程執(zhí)行某種特定的任務(wù)，任務(wù)完成以后這個進程的生命也就結(jié)束了。通常，一個CGI程序由以下幾部分組成：1)程序的初始化準備工作。激活一個CGI程序以后，首先確定系統(tǒng)平臺、Web服務(wù)器和客戶端瀏覽器的狀態(tài)信息、客戶端用戶的輸入方式和輸入的數(shù)據(jù)，這些有關(guān)CGI程序運行的信息是通過環(huán)境變量和表轉(zhuǎn)輸入獲得的。2)數(shù)據(jù)處理一個CGI程序可以忽略客戶端的輸入而立刻向瀏覽器傳送信息，可以根據(jù)用戶的輸入做出一些判斷后再向瀏覽器傳送信息。也可以什么都不做，僅僅是把用戶的輸入轉(zhuǎn)送給其他系統(tǒng)，比如某個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，再把處理結(jié)果格式化后傳送回客戶端用戶。3)輸出處理結(jié)果一個CGI程序的輸出通常有兩部分，即CGI程序所生成的部分或全部HITP響應(yīng)頭信息和CGI的正常輸出(也就是在Web頁面上顯示的部分)。CGI程序生成的HTTP響應(yīng)頭信息主要是用來說明CGI程序輸出結(jié)果的MIME類型。CGI程序必須輸出部分獲全部HTTP響應(yīng)頭信息。4)程序結(jié)束CGI程序的結(jié)束部分和普通程序一樣。上了鎖的文件應(yīng)該解鎖，打開了的文件應(yīng)該關(guān)閉，分配出去的內(nèi)存空間應(yīng)該重新回收。 3G無線網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)谌?G移動通信技術(shù)(3rdgeneration，3G)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時通信等)。3G的代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，速率一般在幾百kbps以上。3G規(guī)范是由國際電信聯(lián)盟(ITU)所制定的IMT2000規(guī)范的最終發(fā)展結(jié)果。目前ITU在2000年5月確定3G四種標準：CDMA2000，WCDMA，TDSCDMA，WiNIAX。1)WCDMA也稱為WCDMA，全稱為Wideband CDMA，也稱為CDMA Direct Spread，意思為寬頻分碼多重存取，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，目前正在進一步融合。其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少參與其中，包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商。這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡，而GSM系統(tǒng)相當普及的亞洲對這套新技術(shù)的接受度預(yù)料會相當高。因此WCDMA具有先天的市場優(yōu)勢。該標準提出了GSM(2G)．GPRS．EDGE．WCDMA(3G)的演進策略。GPRS是General Packet Radio Service(通用分組無線業(yè)務(wù))的簡稱，EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution(增強數(shù)據(jù)速率的GSM演進)的簡稱。2)CDMA2000CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，也稱為CDMA MultiCarrier，由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與，韓國現(xiàn)在成為該標準的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標準衍生出來的，可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級到3G，建設(shè)成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2000的支持者不如W二CDMA多。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標準中進度最快的，許多3G手機已經(jīng)率先面世。該標準提出了從CDMA IS95(2G)CDMA20001xCDMA20003x(3G)的演進策略。CDMA20003x與CDMA2000lx的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。目前中國聯(lián)通正在采用這一方案向3G過渡，并己建成了CDMA IS95網(wǎng)絡(luò)。3)TDSCDMA全稱為Time DivisionSynchronous CDMA(時分同步CDMA)，該標準是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標準，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學技術(shù)研究院(大唐電信)向ITU提出。該標準將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優(yōu)勢。另外，由于中國內(nèi)的龐大的市場，該標準受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TDSCDMA標準。，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級。4)WiMAXWiMAX的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability For Microwave Access)，是又一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里’，的寬帶無線連接方案。將此技術(shù)與需要授權(quán)或免授權(quán)的微波設(shè)備相結(jié)合之后，由于成本較低，將擴大寬帶無線市場，改善企業(yè)與服務(wù)供應(yīng)商的認知度。2007年10月19日，在國際電信聯(lián)盟在日內(nèi)瓦舉行的無線通信全體會議上，經(jīng)過多數(shù)國家投票通過，WiMAX正式被批準成為繼WCDMA、CDMA2000和TDSCDMA之后的第四個全球3G標準。中國國產(chǎn)3G通信網(wǎng)絡(luò)標準為TDSCDMA，國內(nèi)的3G運營商有：中國移動的TDSCDMA，新聯(lián)通的WCDMA，中國電信的CDMA2000。中國聯(lián)通以WCDMA網(wǎng)絡(luò)提供7．2Mbps的帶寬、中國電信以CDMA2000 1X EVD0 Rev A技術(shù)帶來3．1Mbps的帶寬、中國移動憑借疊加了HSDPA技術(shù)的TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)分享著2．8Mbps的下行速率。TDSCDMA核心網(wǎng)視頻采集終端本課題為了當前發(fā)展需要，提出了3G視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆桨福δ壳笆袌錾系?G模塊進行了比較，采用大唐電信的DTM6211的TD—SCDMAamp。GSM(GPRS)雙模無線模塊作為視頻傳輸?shù)妮d體，即可滿足3G網(wǎng)絡(luò)需要又可滿足2G網(wǎng)絡(luò)過渡需求。DTM6211支持TDSCDMA與GSM系統(tǒng)間跨網(wǎng)自動無縫切換，在TDSCDMA制式下，支持上下行非對稱數(shù)據(jù)傳輸能力，上下行數(shù)據(jù)傳輸速率可分別達到384kbps；支持UART和USB兩種通信接口，使用更為方便和靈活，可以滿足不同主控設(shè)備的需求；，使其可以方便應(yīng)用于智能手機和各類數(shù)據(jù)卡中，使得視頻電話的功能實現(xiàn)更為簡單；內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議，可以方便連接Internet。：基于V4L2的視頻采集SQLite數(shù)據(jù)庫后端監(jiān)控TDSCDMA傳輸模塊識4．3本章小結(jié)本章主要對嵌入式Web服務(wù)器的構(gòu)建和CGI程序的工作原理進行了介紹，并實現(xiàn)了瀏覽器端與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互。在數(shù)據(jù)傳輸方案上提出了3G無線傳輸方式，并根據(jù)目前已有網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要，選取了大唐電信的TD—SCDMA amp。 GSM(GPRS)雙模無線模塊。第五章總結(jié)與展望5．1 總結(jié)本課題的主要工作是系統(tǒng)設(shè)計和軟件開發(fā)。在廣泛了解嵌入式監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的基礎(chǔ)上，總結(jié)分析前人的技術(shù)研究成果，結(jié)合嵌入式Wreb技術(shù)，本文提出了一種便攜式嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件解決方案。軟件部分完成了Linux系統(tǒng)的移植；監(jiān)控系統(tǒng)中各個模塊的編程接口；編寫了服務(wù)端和控制端的應(yīng)用程序。主要完成工作總結(jié)如下：1)視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，服務(wù)器集成到設(shè)備前端，即設(shè)備獨立。USB攝像頭通過V4L2進行單幀和多幀圖片采集、合成媒體流等處理，定時存放圖片和流數(shù)據(jù)到SQLite數(shù)據(jù)庫，建立嵌入式Web服務(wù)器Boa，加載HTML靜態(tài)頁面，基于HTTP協(xié)議，瀏覽器端通過IP地址訪問Boa服務(wù)器的靜態(tài)頁面，CGI程序?qū)崿F(xiàn)動態(tài)輸出信息，控制數(shù)據(jù)庫的操作。為使視頻數(shù)據(jù)在3G網(wǎng)絡(luò)上傳輸。2)搭建嵌入式S3C2440 ARM平臺，配置主機開發(fā)環(huán)境。并修改移植Bootloader， 制作CramFS文件系統(tǒng)。3)加載ZC30l攝像頭驅(qū)動程序和V4L2視頻采集程序設(shè)計。基于Spca5xx的攝像頭驅(qū)動和Linux2．6內(nèi)核提供的V4L2的源代碼，對USB攝像頭的JPEG數(shù)據(jù)進行讀取，實現(xiàn)單幀采集圖片和多幀合成avi媒體流文件，并存儲進USB硬盤。4)修改和移植視頻編碼軟件FFmpeg和數(shù)據(jù)庫SQLite軟件。由于時間和能力有限。建立SQLite數(shù)據(jù)庫，能進行簡單的查詢、刪除、新建的操作。5)移植和配置嵌入式Boa服務(wù)器，瀏覽器端通過服務(wù)器的IP地址訪問Boa服務(wù)器中的HTML頁面，采